論文の概要: Low-loss high-impedance circuit for quantum transduction between optical and microwave photons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.05089v1
• Date: Thu, 9 Dec 2021 18:31:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-05 00:59:32.208179
• Title: Low-loss high-impedance circuit for quantum transduction between optical and microwave photons
• Title（参考訳）: 光とマイクロ波光子の量子変換のための低損失高インピーダンス回路
• Authors: Yuta Tsuchimoto and Martin Kroner
• Abstract要約: マイクロ波と光子間の量子トランスデューサは超伝導量子ビットに基づく長距離量子ネットワークにおいて不可欠である。 光学活性自己集合量子ドット分子 (QDM) は量子トランスデューサの実装のための魅力的なプラットフォームである。 マイクロ波損失の少ないQD高インピーダンス共振器の設計と100MHzの単一マイクロ波光子結合強度を期待する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum transducers between microwave and optical photons are essential for long-distance quantum networks based on superconducting qubits. An optically active self-assembled quantum dot molecule (QDM) is an attractive platform for the implementation of a quantum transducer because an exciton in a QDM can be efficiently coupled to both optical and microwave fields at the single-photon level. Recently, the transduction between microwave and optical photons has been demonstrated with a QDM integrated with a superconducting resonator. In this paper, we present a design of a QD-high impedance resonator device with a low microwave loss and an expected large single-microwave photon coupling strength of 100s of MHz. We integrate self-assembled QDs onto a high-impedance superconducting resonator using a transfer printing technique and demonstrate a low-microwave loss rate of 1.8 MHz and gate tunability of the QDs. The microwave loss rate is much lower than the expected QDM-resonator coupling strength as well as the typical transmon-resonator coupling strength. This feature will facilitate efficient quantum transduction between an optical and microwave qubit.
• Abstract（参考訳）: マイクロ波と光子間の量子トランスデューサは、超伝導量子ビットに基づく長距離量子ネットワークに必須である。 qdm(optically active self-assembled quantum dot molecule)は、qdm内の励起子を単一光子レベルで光学場とマイクロ波場の両方に効率的に結合できるため、量子トランスデューサの実装のための魅力的なプラットフォームである。 近年,マイクロ波と光子間の伝送は,超伝導共振器と一体化したQDMで実証されている。 本稿では、マイクロ波損失の少ないqd高インピーダンス共振器デバイスの設計と、100mhzの単一マイクロ波光子結合強度を期待する設計について述べる。 転写技術を用いて, 自己組立QDを高インピーダンス超伝導共振器に統合し, 1.8MHzの低マイクロ波損失率とQDのゲートチューニング性を示す。 マイクロ波損失率はQDM共振器結合強度や典型的な共振器結合強度よりもはるかに低い。 この機能は光量子ビットとマイクロ波量子ビット間の効率的な量子トランスダクションを促進する。

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